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多花黄精(Polygonatum cyrtonema)是我国传统中药材,因被制作加工成食用产品而使市场需求量与日剧增,规模化的种植可提高多花黄精的产量从而满足市场需求。为探讨多花黄精对水分胁迫的响应以及外源硒对对多花黄精抗旱的生理影响,以多花黄精种子繁育的3年生苗为试材,采用盆栽控水方法进行水分胁迫试验(水淹胁迫、干旱胁迫)和干旱胁迫下喷施外源硒试验,通过测定形态结构、生理生化指标、光合作用参数及叶绿素荧光参数,综合评判其抗涝性和抗旱性,筛选出缓解干旱胁迫的适宜硒浓度。主要研究结果如下: (1)水淹胁迫对多花黄精的形态结构有不同程度的影响。轻度胁迫对植株生长影响不明显,中度胁迫33d后植株死亡,重度胁迫14d后植株死亡;轻度胁迫对根的影响不明显,但重度胁迫造成根皱缩变形、根毛脱落和表皮细胞破坏;随着水淹胁迫加重,叶片出现黄化、渍斑、萎蔫等现象,叶片厚度减小,叶肉细胞体积增大,叶绿体数量明显减少,气孔张开度增大,气孔密度增加。 (2)水淹胁迫对多花黄精的生理特性影响显著。随着胁迫时间的延长和胁迫程度的增加,叶片相对含水量逐渐下降,叶片相对电导率、MDA含量逐渐上升;叶绿素a含量、叶绿素b含量逐渐下降,叶绿素a/b先升高后降低;抗氧化酶(SOD、POD)活性逐渐下降;渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白)含量逐渐升高后下。 (3)在轻度水淹、重度水淹胁迫下,叶片光合参数Pn、Ci、Gs、Tr均低于对照,中度胁迫下Pn和Ci均低于对照,但Gs、Tr高于对照。水淹胁迫下叶绿素荧光参数变化较大,随着胁迫程度的增加,F0增大,Fm减小,Fv/Fm减小;Yield减小;qP减小,qN增大。 (4)随着干旱胁迫程度的加深,根毛密度逐渐增大,根毛逐渐增长;叶片变黄,叶片厚度变小,角质层增厚,叶肉细胞体积缩小,细胞间隙增大;气孔密度增大,气孔张开度变小。 (5)随着干旱胁迫时间的延长和胁迫程度的增加,叶片相对含水量逐渐下降,叶片相对电导率、MDA含量逐渐上升;叶绿素a含量、叶绿素b含量逐渐下降,叶绿素a/b值逐渐上升;抗氧化酶(SOD、POD)活性和渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白)含量均先升高后降低。 (6)干旱胁迫下各处理组光合参数Pn、Ci、Gs、Tr均低于对照组;叶绿素荧光参数F0增大,Fm减小,Fv/Fm减小;Yield减小;qP减小,qN增大。 (7)干旱胁迫下适宜浓度的外源硒对多花黄精有一定的缓解作用,而高浓度的硒会加深对植株的伤害。随着外源硒浓度的升高,叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化酶(SOD、POD)活性先上升后降低,叶片相对电导率、MDA含量、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白)含量先降低后上升;光合参数Pmax先增大后减小;叶绿素荧光参数F0先减少后增加;Fv/Fm、Yield先增加后减少;qP先增加后减少,qN先减少后增加。 水淹胁迫、干旱胁迫对多花黄精的生长有不同的影响。多花黄精能通过自身生理生化和形态结构的变化来抵御一定程度的干旱,但长时间的干旱不利于植株正常生长。多花黄精不耐水淹,不宜种植在积水低洼处。当外源硒浓度为2mg/L时能有效缓解干旱胁迫对多花黄精的伤害。